Hoë werkverrigting ultravinnige wafer laser tegnologie

Hoë werkverrigting ultravinnige waferlaser tegnologie
Hoë-kragultravinnige lasersword wyd gebruik in gevorderde vervaardiging, inligting, mikro-elektronika, biogeneeskunde, nasionale verdediging en militêre velde, en relevante wetenskaplike navorsing is noodsaaklik om nasionale wetenskaplike en tegnologiese innovasie en hoë-gehalte ontwikkeling te bevorder. Dun skyfielaser stelselmet sy voordele van hoë gemiddelde krag, groot pulsenergie en uitstekende straalkwaliteit het 'n groot aanvraag in attosekonde fisika, materiaalverwerking en ander wetenskaplike en industriële velde, en is wyd besorg deur lande oor die hele wêreld.
Onlangs het 'n navorsingspan in China self-ontwikkelde wafer-module en regeneratiewe versterkingstegnologie gebruik om hoë werkverrigting (hoë stabiliteit, hoë krag, hoë straalkwaliteit, hoë doeltreffendheid) ultra-vinnige wafer te bereiklaseruitset. Deur die ontwerp van die regenerasieversterkerholte en die beheer van die oppervlaktemperatuur en meganiese stabiliteit van die skyfkristal in die holte, word die laseruitset van enkelpulsenergie >300 μJ, pulswydte <7 ps, gemiddelde drywing >150 W bereik , en die hoogste lig-na-lig-omskakelingsdoeltreffendheid kan 61% bereik, wat ook die hoogste optiese omskakelingsdoeltreffendheid is wat tot dusver aangemeld is. Die straalkwaliteitfaktor M2<1.06@150W, 8h stabiliteit RMS<0.33%, hierdie prestasie dui op 'n belangrike vordering in hoëprestasie ultravinnige wafellaser, wat meer moontlikhede sal bied vir hoëkrag ultravinnige lasertoepassings.

Hoë herhaling frekwensie, hoë krag wafer herlewing versterking stelsel
Die struktuur van die wafer-laserversterker word in Figuur 1 getoon. Dit sluit 'n veselsaadbron, 'n dun sny laserkop en 'n regeneratiewe versterkerholte in. 'n Ytterbium-gedoteerde veselossillator met 'n gemiddelde drywing van 15 mW, 'n sentrale golflengte van 1030 nm, 'n polswydte van 7.1 ps en 'n herhalingstempo van 30 MHz is as saadbron gebruik. Die wafer-laserkop gebruik 'n tuisgemaakte Yb: YAG-kristal met 'n deursnee van 8.8 mm en 'n dikte van 150 µm en 'n 48-slag-pompstelsel. Die pompbron gebruik 'n nul-fononlyn LD met 'n 969 nm slotgolflengte, wat die kwantumdefek tot 5,8% verminder. Die unieke verkoelingstruktuur kan die wafelkristal effektief afkoel en die stabiliteit van die regenerasieholte verseker. Die regeneratiewe versterkingsholte bestaan ​​uit Pockels-selle (PC), Thin Film Polarisators (TFP), Quarter-Wave Plates (QWP) en 'n hoë-stabiliteit resonator. Isolators word gebruik om te verhoed dat versterkte lig die saadbron omgekeerd beskadig. 'n Isolatorstruktuur wat bestaan ​​uit TFP1, Rotator en Half-Wave Plate (HWP) word gebruik om insette sade en versterkte pulse te isoleer. Die saadpuls gaan die regenerasieversterkingskamer binne via TFP2. Bariummetaboraat (BBO) kristalle, PC, en QWP kombineer om 'n optiese skakelaar te vorm wat 'n periodieke hoë spanning op die PC toepas om selektief die saadpuls vas te vang en dit heen en weer in die holte te versprei. Die verlangde puls ossilleer in die holte en word effektief versterk tydens die heen-en-weer voortplanting deur die kompressieperiode van die boks fyn aan te pas.
Die wafer-regenerasieversterker toon goeie uitsetprestasie en sal 'n belangrike rol speel in hoëvlakvervaardigingsvelde soos uiterste ultravioletlitografie, attosekondepompbron, 3C-elektronika en nuwe energievoertuie. Terselfdertyd word verwag dat die wafer-lasertegnologie op groot superkragtige toegepas sal wordlaser toestelle, wat 'n nuwe eksperimentele middel verskaf vir die vorming en fyn opsporing van materie op die nanoskaal ruimteskaal en femtosekonde tydskaal. Met die doel om die groot behoeftes van die land te dien, sal die projekspan voortgaan om op lasertegnologie-innovasie te fokus, verder deur die voorbereiding van strategiese hoëkrag-laserkristalle te breek en die onafhanklike navorsings- en ontwikkelingsvermoë van lasertoestelle effektief te verbeter in die velde van inligting, energie, hoë-end toerusting en so meer.


Postyd: 28 Mei 2024